面向环境保护、工业过程控制、能源高效利用、公共安全、生命健康及基础科学研究等领域的重大需求，以痕量气体及固体物质组分为研究对象，综合运用激光吸收光谱、激光光声光谱、激光诱导击穿光谱、激光拉曼光谱、红外吸收光谱及零动能光谱等先进技术，开展痕量物质高精度检测与应用研究。

通过深入研究光与物质的相互作用机理，发展新型激光光谱技术，突破痕量物质高精度检测的技术瓶颈，推动光谱技术向产业化转化。针对传统光声检测灵敏度低、响应慢及单气体检测的局限性，攻克关键技术难关，研制高性能光声气体检测装备；开发NIRS-XRF双谱融合煤质快速在线监测技术，提升固体物质组分检测精度，研制智能化煤质在线监测系统；基于超灵敏腔增强吸收光谱技术，优化系统温度与压力控制，构建高精度痕量气体检测平台，实现温室气体及其同位素的超高精度测量；针对气体拉曼散射截面弱、检测灵敏度低的难题，发展腔增强拉曼光谱技术，与吸收光谱技术形成互补，研发多气体激光检测装备。

发展目标：研发双光梳光声光谱、不等间隔单光梳光谱、光学反馈噪声免疫腔增强光外差分子光谱等前沿激光光谱技术，推进腔增强激光吸收光谱、石英音叉增强光声光谱、红外吸收光谱及激光诱导击穿光谱等技术的实用化与国产化进程，提升我国光谱检测仪器制造水平。通过深化产学研合作，为“双碳”目标、核能、煤炭、环境保护等领域提供高性能检测工具，为高端制造业高质量发展注入强劲动力。

该方向包含研究小组：

1、先进激光检测技术研究与应用实验室 （马维光 教授      董磊 教授      张雷 教授）

2、超声分子束光谱实验室 （李昌勇 教授）